【正文】 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 第四節(jié) RNA的結(jié)構(gòu)與功能 Structure and Function of RNA 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 RNA的種類(lèi)、分布、功能 核蛋白體 RNA信使 RNA轉(zhuǎn)運(yùn) RNA核內(nèi)不均一 RNA核內(nèi)小 RNA胞漿小 RNA 細(xì)胞核和胞液 線(xiàn)粒體 功 能rRN AmRNA mt rRNAtRNAmt mRNAmt tRNAHn RNASnRNASno RNAscRNA/7 SL RNA 核蛋白體組分蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸成熟 mRNA 的前體參與 hnRNA 的剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)rRN A 的加工、修飾蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號(hào)識(shí)別體的組分核仁小 RNA核蛋白體信使轉(zhuǎn)運(yùn)核內(nèi)不均一核內(nèi)小胞漿小細(xì)胞核和胞液 線(xiàn)粒體 功 能核蛋白體組分蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸成熟 的前體參與 的剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)的加工、修飾蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號(hào)識(shí)別體的組分核仁小生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 一 、信使 RNA hnRNA 內(nèi)含子 (intron) mRNA * mRNA成熟過(guò)程 外顯子 (exon) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 mRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1. 大多數(shù)真核 mRNA的 5180。末端均在轉(zhuǎn)錄后加上一個(gè) 7甲基鳥(niǎo)苷 ， 同時(shí)第一個(gè)核苷酸的C180。2 也是甲基化 ， 形成帽子結(jié)構(gòu)：m7GpppNm 2. 大多數(shù)真核 mRNA的 3180。末端有一個(gè)多聚腺苷酸 (polyA)結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為多聚 A尾。 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 帽子結(jié)構(gòu) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 ?mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位 ?mRNA的穩(wěn)定性維系 ?翻譯起始的調(diào)控 帽子結(jié)構(gòu)和 多聚 A尾的功能 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 mRNA的功能 作為翻譯的模板來(lái)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的生物合成 DNA mRNA 蛋白 轉(zhuǎn)錄 翻譯 原核細(xì)胞 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 DNA 內(nèi)含子 外顯子 轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄后剪接 轉(zhuǎn)運(yùn) mRNA hnRNA 翻譯 蛋白 真核細(xì)胞 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 tRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ? 含 10 % ~20% 稀有堿基，如 DHU ? 3180。末端為 — CCAOH ? 5180。末端大多數(shù)為 G ? 具有 T?C 二、轉(zhuǎn)運(yùn) RNA的 NN HN HNNOC H3C H3NNN HNNHC H2C H CC H3C H3N HN HOOHHHHN HN HSO2N,2N二甲基鳥(niǎo)嘌呤 N6異戊烯腺嘌呤 雙氫尿嘧啶 4巰尿嘧啶 稀有堿基 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu) —— 三葉草形 ? 氨基酸臂 ? DHU環(huán) ? 反密碼環(huán) ? 額外環(huán) ? TΨC環(huán) 氨基酸 臂 額外環(huán) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu) —— 倒 L形 tRNA的功能 活化 、 搬運(yùn)氨基酸到核糖體 ， 參與蛋白質(zhì)的翻譯 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 rRNA的結(jié)構(gòu) 三、核糖體 RNA rRNA的功能 參與組成 核糖體 ， 作為蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所 。 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 核糖體的組成 原核生物（以大腸桿菌為例） 真核生物（以小鼠肝為例） 小亞基 30S 40S rRNA 16S 1542個(gè)核苷酸 18S 1874個(gè)核苷酸 蛋白質(zhì) 21種 占總重量的 40% 33種 占總重量的 50% 大亞基 50S 60S rRNA 23S 5S 2940個(gè)核苷酸 120個(gè)核苷酸 28S 5S 4718個(gè)核苷酸 160個(gè)核苷酸 120個(gè)核苷酸 蛋白質(zhì) 31種 占總重量的 30% 49種 占總重量的 35% 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 四 、其他 RNA 除了上述三種 RNA外 ， 細(xì)胞的不同部位存在的許多其他種類(lèi)的小分子 RNA， 統(tǒng)稱(chēng)為 非 mRNA 小 RNA(small nonmessenger RNAs, snmRNAs) snmRNAs 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 snmRNAs的 種類(lèi) 核內(nèi)小 RNA 核仁小 RNA 胞質(zhì)小 RNA 催化性小 RNA 小片段干涉 RNA snmRNAs的 功能 參與 hnRNA和 rRNA的加工和轉(zhuǎn)運(yùn) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 RNA組學(xué)是研究細(xì)胞中全部 RNA基因和 RNA的分子結(jié)構(gòu)和功能 RNA組學(xué) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 核 酸 的 理 化 性 質(zhì) The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid 第 五 節(jié) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 一、核酸的一般理化性質(zhì) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 1. DNA或 RNA的定量 A260= 50μg/ml雙鏈 DNA 40μg/ml單鏈 DNA（或 RNA） 20μg/ml寡核苷酸 DNA純品 : A260/A280 = RNA純品 : A260/A280 = A260的應(yīng)用 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 二、 DNA的變性 、復(fù)性 定義 ： 在某些理化因素作用下， DNA雙鏈解開(kāi)成兩條單鏈的過(guò)程。 方法： 過(guò)量酸，堿，加熱，變性試劑如尿素、 酰胺以及某些有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等。 1. DNA的變性 (denaturation) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 變性后其他理化性質(zhì)變化： A260增高 黏度下降 比旋度下降 浮力密度升高 酸堿滴定曲線(xiàn)改變 生物活性喪失 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 變性引起紫外吸收值的改變 DNA的紫外吸收光譜 增色效應(yīng)： DNA變性時(shí)其溶液 A260增高的現(xiàn)象 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 熱變性 ?解鏈曲線(xiàn)： 如果在連續(xù)加熱 DNA的過(guò)程中以溫度對(duì) A260值作圖 ， 所得的曲線(xiàn)稱(chēng)為解鏈曲線(xiàn) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 ? Tm： DNA分子達(dá)到 50%解鏈時(shí)的溫度稱(chēng)為解鏈溫度 ， 又稱(chēng)熔解溫度 (melting temperature, Tm)；其大小與 G+C含量成正比 。 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 2. DNA的復(fù)性 DNA復(fù)性 (renaturation)的定義 在適當(dāng)條件下，變性 DNA的兩條互補(bǔ)鏈可恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象，這一現(xiàn)象稱(chēng)為 復(fù)性 減色效應(yīng) DNA復(fù)性時(shí)，其溶液 A260降低 熱變性的 DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，這一過(guò)程稱(chēng)為 退火 (annealing) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材 核酸分子雜交 (hybridization) 在核酸變性后的復(fù)性過(guò)程中 ， 具有一定互補(bǔ)序列的不同 DNA單鏈 ， 或 DNA單鏈與同源 RNA序列 ， 在一定條件下按堿基互補(bǔ)原則結(jié)合在一起 ， 形成異源雙鏈的過(guò)程稱(chēng)為核酸分子雜交 三、分子雜交與探針技術(shù) 生物化學(xué) 護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教材